Газоанализаторы метана (CH4) – Обзор, характеристики, цены

Газоанализаторы метана (CH4) - Обзор, характеристики, цены Анемометр

Датчики Метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 (и угарного газа ДЗ-1-CO).

Первым делом мы поговорим про датчики метана ДЗ-1-CH4 от ОВЕН, потому что мне они нравятся больше, и они удобны для применения в щитах автоматики.

Датчик опасной концентрации метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 в работе

Моё первое знакомство с таким датчиком было в щите котельной в Папушево (часть 3 — про подключение щита и всей автоматики котельной). Там этот датчик был установлен на консоли между двумя котлами и подключен в ПЛК. Датчик меня впечатлил, и я купил себе такой же и смонтировал около газовой варочной поверхности на кухне.

Датчик метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 смонтирован на консоли между котлами в котельной

Эти датчики имеют удобный алгоритм работы, который специально задуман для щитов с автоматикой: датчик имеет встроенное выходное реле, которое включается (переключает контакт), если концентрация метана выше порогового значения. Как только концентрация метана понизится — реле и режим тревоги датчика выключаются автоматически.

Вообще ОВЕН выпускает два типа датчиков: метана (ДЗ-1-CH4) и угарного газа (ДЗ-1-CO). Датчики отличаются только типом сенсора и алгоритмом его обработки (у метана одно реле и один порог, а у CO — два реле и два порога).

Схемы подключения этих датчиков идентичны и отличаются используемыми реле:

Схема включения датчика метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 (контакты реле)

Датчики выпускаются в пластиковом корпусе, задняя часть которого монтируется на стенку и содержит схему включения датчика:

Монтаж датчика метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 на стену (на дне корпуса нарисована его схема включения)

Сам датчик (его плата и клеммы для подключений) находится в другой половинке корпуса, которая держится на пластиковых штырях.

Корпус датчика метана ОВЕН держится на штырях-защёлках и легко открывается

Все кабели предполагается заводить в датчик через резиновые вводы.

Вводы кабелей в корпус датчика метана ДЗ-1-CH4 сделаны через резиночки снизу

Если эти неудобно (например, датчик монтируется для скрытой проводки), то можно просверлить заднюю стенку корпуса и завести кабели через неё, а эти резиночки не трогать.

На плате датчика мы видим сам сенсор (слева сверху), блок питания с 230 на 5 вольт и два реле. Сама плата стандартная и отличается только сенсором и прошивкой управляющего микроконроллера.

Плата датчика метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 (видны реле и блок питания)

Клеммы у датчика съёмные, и имеют удобные и большие винты. Подключать можно провода в наконечниках НШВИ на 0,5 или 0,75 кв.мм без проблем.

Технически для подключения этого датчика достаточно кабеля на 3 или 4 жилы (5 жил, так как на 4 жилы кабели выпускаются редко). Есть два варианта подключения:

У меня с момента покупки датчик висит просто включенным в розетку и работает как сигнализатор-пищалка вида «Ахтунг! Газ!», и пока никуда не подключен.

Датчик метана ОВЕН ДЗ-1-CH4 установлен рядом с кухонной варочной поверхностью

В будущем я думаю завести под него отдельный кабель (мой любимый МКШ) и затащить сигнал с него на вход моего домашнего ПЛК, чтобы тот поднимал тревогу и записывал эти события в журнал аварий. Но — ни разу с момента установки (2022 год) датчик не срабатывал (кроме тех случаев, когда я подносил его к комфорке плиты и пускал в него газ). И это хорошо!

Датчики метана ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) и их клапаны КЗЭУГ.

Датчик (сигнализатор) метана ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) вместе с клапаном КЗЭУГ для перекрытия газа

Этот датчик попил у меня много крови ещё заочно — когда он стоял в Котельной в Папушево, и было ни фига не понятно, как он работает, почему он истошно пищит при подаче питания и почему при отключении питания он каждый раз закрывает газ. Заказчик даже говорил, что клапан этого датчика вроде бы сломан, потому что нижний штырёк, при помощи которого этот клапан открывается, не втягивается внутрь, а постоянно остаётся ненажатым.

Про анемометры:  Как устроены и работают датчики утечки газа » Сайт для электриков - статьи, советы, примеры, схемы

Датчик САКЗ-МК, установленный на вводе газа в котельную Папушево

Так вот, как я уже говорил в начале поста, теперь жизнь подвела меня к тому, чтобы разобраться во всём и написать для вас пост.

В текущем проекте, на основе которого написан этот пост, этот датчик должен был стоять на вводе газа в котельную небольшой квартиры в Адлере, а наш щит на ПЛК (СПК1xx) должен был получать состояние тревоги с этого датчика и по разным условиям выдавать команду на перекрытие газа на вводе в квартиру.

Подключение датчиков метана ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) к щитам с ПЛК и автоматикой.

Описывать всё в этом разделе я буду уже после опытов, которые кончились доколхозиванием транзисторного усилителя из гавна и палок прямо по месту в щите. В общем, вы получите всё готовенькое, а не непроверенные результаты.

Начинаем мы со схемы, которая есть в одном из PDF про эти датчики газа САКЗ-МК (но не моей модели! — скажите «спасибо» производителю и их путанному сайту). На этой схеме показаны сигналы, которые используются при каскадном соединении датчиков, которое было нарисовано на картинке в начале поста:

Схема назначения сигналов датчиков газа ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) и их каскадного включения

Судя по схеме, каждый датчик имеет два разъёма: «Вход» и «Выход», при помощи которых может получать состояние предыдущего датчика, а также отдавать своё состояние на следующие датчики по цепочке.

Я распишу назначение сигналов разъёмов моей модели датчика — САКЗ-МК СЗ-1-1Г:

Дополнительная информация будет такой:

  • ВСЕ контакты «GND» в пределах одного датчика соединены между собой (на всех разъёмах);
  • Логика ВСЕХ сигналов 12V — инверсная. Если напряжение на контакте разъёма есть — то сигнал НЕ активен. Если напряжения нет — сигнал активен. Сделано это, наверное, для того чтобы цепочка датчиков реагировала на обрыв соединительной линии или пропадание питания. Однако это приводит к тому, что при отключении от электропитания одного датчика в цепочке тревогу поднимут все датчики, которые находятся дальше по цепочке;
  • Токи, которые снимаются с контактов разъёма «Выход», ограничены в 1 мА (возможно, резистором в 10 кОм): даже если закоротить контакты разъёма на GND, ток выше 1,09 мА не поднимается.

Сзади датчика есть четыре переключателя для настройки его работы по внешним сигналам и по отключению электропитания. Сделаны они тоже в совковом безразличии: положение отверстия не совпадает с платой, и четвёртый переключатель еле-еле видно:

Переключатели для настройки режимов работы датчика газа ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г)

Я перечертил табличку из инструкции и пометил заводские и свои настройки:

Назначение переключателей настройки режимов работы датчиков газа ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г)

А теперь — соединим все знания в одно целое. Итак, у нас используется инверсная логика подачи сигналов: если напряжения на контактах разъёма «Вход» нет, то датчик будет паранойно поднимать тревогу. Чтобы отключить эти функции, используются переключатели «1» и «2».

Переключатель «3», скорее всего, отвечает за датчик холла на клапане и контроль цепи катушки клапана: если он включен, то датчик будет пытаться контролировать клапан. Если выключен — то датчик будет только лишь выдавать импульс на закрытие клапана и забьёт на его контроль.

Ну а переключатель «4» как раз и отвечает за тот гимор, с которым все мучаются — за перекрывание газа при отключении питания датчика. И некоторые заказчики и правда мучились с этим, особенно при пусконаладке щитов. Ура, теперь я знаю, как отключить эту функцию!

Про анемометры:  Твердотопливные коты с ТЭНом: устройство и принцип работы. Обновлено 30.01.2022

ОКей! С переключателями и сигналами разъёма «Вход» мы разобрались. А вот с выходными сигналами, которые внутри датчика ограничены током в 1 мА, был нештатный геморрой. Я привык, что обычно мы выдаём такие сигналы транзисторами с выходом ОК — Открытый Коллектор (напоминаю пост про это) и что этот транзистор легко тянет обычную релюшку ABB CR-P (напоминаю пост), которая на 12V DC жрёт около 30 мА вместе с её индикаторным модулем.

Поэтому изначально щит (а я ещё и спешил с его сборкой) был собран в расчёте на то, что датчик будет питать релюшку, а релюшка будет отдавать состояние аварии датчика в ПЛК, как обычно. Чтобы развязать сигналы и на вход ОВЕНа не прилетело всякое гавно.

Ага, ну-ну! Конечно же эта релюшка не заработала. В утро, когда я датчик подключил и собирался видос снимать заказчику о том, что всё-всё работает. И началась отладка, которая попила у меня крови и сожрала два дня в общей сложности!

Чтобы не переподключать датчик, я воткнулся огрызками телефонной лапши прям в колодку реле, и начал ставить опыты с сигналами, потому что думал что быстренько вытравлю и спаяю платку развязки так, чтобы она прям в колодку реле и вставлялась…

Процесс отладки щита с ПЛК и датчиком газа САКЗ-МК: зубочистки пригодились

Если вы заметите у меня на столе зубочистки — то знайте, что это не гопницкое, а отладочное! Иногда они пригождаются для того, чтобы провода из колодок реле подпирать в рабочем угаре.

Сначала я хотел развязать всё при помощи оптопары, потому что не знал про ограничение тока в 1 мА: пускай слабый сигнал от датчика питает светодиод оптопары, а её выход уже активирует вход ОВЕНа. Потому-то и была идея спаять прикольную платку и воткнуть прям в колодку CR-P.

После этого я охренел и позвонил King2. И тот напомнил мне про то, что я очень не хотел делать — усилитель на транзисторе. У меня их и нет-то ни хрена. Валялось немного BC547 ещё с тех времён, когда я делал автооткрывалку для домофона — аж с 2022 года.

King2 помог мне технически и морально: подсказал проверить нагрузочную способность разъёма «Питание» датчика, которой как раз хватило для того, чтобы нормально запитать даже релюшку. То есть, ограничение по току есть только на разъёме «Выход», а на разъёме «Питание» — нет (но максимальный ток, который оттуда можно снять, не известен).

Собрал тестовую схемку с той же оптопарой — ЗАРАБОТАЛО! Уиии!!

Тест снятия сигнала о работе датчика САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) при помощи оптопары (нагрузка на питание)

Дальше я передохнул, покушал и подумал: а раз у меня тут транзистор, так нахера опторпара нужна? Пускай транзистор релюшкой и щёлкает, раз сам же датчик может её питать.

Так как в щит от датчика заходило четыре сигнала: Порог Вход, Порог Выход, 12V, GND, то я ещё раз подумал, наскрёб чуток компонентов и сделал на монтажной плате усилитель со всеми защитными диодами и резисторами. Позже (на фото этого ещё нет) добавил подтяжку базы к GND, чтобы помехи не давали ложных включений.

Простой усилитель сигнала ‘Порог’ с датчика САКЗ-МК на транзисторе BC547

Финальные испытания моего усилителя прошли успешно, и я стал готовить чистовую переделку щита.

Тесты усилителя сигнала ‘Порог’ с датчика САКЗ-МК – работает!

Про анемометры:  Датчики давления. Виды и работа. Как выбрать и применение

Усилители были запакованы в термоусадку с клеевым слоем, которую я удачно покупал к посту про бронированные кабели (выйдет на следующей неделе):

Усилитель сигнала ‘Порог’ запакован в термоусадку с клеевым слоем и готов к установке в щит

А финальная схема всех сигналов для датчиков САКЗ-МК СЗ-1-1Г стала вот такой:

Схема снятия сигналов датчиков газа ЦИТ САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) для подключения к щитам автоматизации и ПЛК

Кратко её опишу. К щиту нам надо подвести четыре провода. Можно использовать мой любимый кабель МКШ 5х0,35..0,5 или что-то аналогичное. 12V идёт на нормально замкнутую релюшку в щите, которая подаёт его на сигнал «Порог» разъёма «Вход», чтобы мы могли (разрывая этот сигнал) имитировать аварию для датчика и заставлять его сработать.

Те же 12V, GND и сигнал «Порог» разъёма «Выход» идут на простой усилитель на транзисторе, который питает релюшку (не забываем шунтировать катушку реле диодом!). Релюшка будет включена всегда, пока у датчика всё хорошо и нет тревоги. Когда она отключится — ПЛК будет считать, что датчик сработал по утечке газа.

Делаем тесты!

Вот на датчике нет аварии (релюшка включена):

Работа датчика газа САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) в щите с ПЛК: Аварий нет (‘Порог’ активен)

А вот датчик сработал (релюшка выключена):

Работа датчика газа САКЗ-МК (СЗ-1-1Г) в щите с ПЛК: Есть авария газа (‘Порог’ выключен)

Это были технические извращения. А логические извращения только начинаются. Знаете, почему? Потому что:

Поэтому если ПЛК выключает датчик газа, имитируя аварию, то сразу же «видит» аварию этого же датчика и начинает её регистрировать. И реагировать на неё, отключая другие нагрузки и подсистемы. Поэтому в ПЛК пришлось вводить хитрые тайминги и отключение функционала на момент пусконаладки щита.

Об этом вы узнате тогда, когда я напишу пост про тот щит. А пока смотрите видео с работой этого датчика и ПЛК:

Газоанализаторы метана (ch4) – обзор, характеристики, цены

Газоанализатор взрывоопасных и токсичных газов
Измерение: O2, CO, CO2, SO2, H2S, NO2, EX, CH4, C3H8, SumCH
МНОГОКОМПОНЕНТНЫЙ ПОРТАТИВНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР
Измерение: H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, CH4, C3H8
Система контроля качества воздуха
Блок питания и сигнализации
Измерение: O2, H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, C3H8, C2H2, D2O, SumCH
Измерение: O2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, C3H8, SumCH
Газоанализатор многокомпонентных смесей
Система контроля атмосферы
Измерение: O2, H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, C3H8, C2H2

§

Газоанализатор универсальный
Измерение: O2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO, NO2, NH3, HCL, CH4, C3H8, C2H5OH, C6H14, O3, SF6
Измерение: O2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, C3H8, C6H14, O3
Газоанализатор взрывоопасных паров переносной
Измерение: O2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, C3H8, C6H14, O3
Измерение: O2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, C3H8, C6H14, O3
Газоанализатор кислорода, токсичных и горючих газов
Измерение: O2, H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, HCL, CH4, C3H8, C6H14, HF
Газоанализатор токсичных и горючих газов
Измерение: H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, HCL, CH4, C3H8, C6H14, HF

§

Переносной многокомпонентный газоанализатор
Измерение: O2, H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NO2, NH3, HCL, CH4, C3H8, C2H5OH, CH3OH
Портативный газоанализатор
Измерение: O2, H2, CO, CO2, SO2, H2S, NO, NO2, NH3, HCL, EX, CH4, PH3
Портативный газоанализатор
Газоанализатор многокомпонентный
Измерение: O2, H2, CO, CO2, SO2, H2S, CL2, NH3, CH4, C3H8, C6H14, HF
Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector